通过 MXene 功能化超分子对接实现持续过氧化氢产出

把阳光、空气和水变成一种有用化学品

过氧化氢在家庭药箱和清洁用品中司空见惯，但它也是净化水、处理污染乃至以液体燃料形式储能的强大工具。如今大多数过氧化氢在大型工厂通过耗能的多步流程生产，伴随大量废弃物。本研究探索了一种截然不同的方法：在简单反应器中使用阳光、普通空气和水持续制备过氧化氢，有望就地、按需生产。

构建光驱动“微型工厂”的新途径

This work 的核心是一种精心设计的固体材料，表现得像微小的化学工厂。研究者将两种组分结合：具有均匀孔道的有序有机骨架，以及在光照下能高效传热并迁移电荷的薄金属层——MXene。这些部件通过氢键网络相互连接并有序叠层，形成具有众多通道和“对接”位点的超分子结构，气体和水分子可在这些位点短暂停留。该构型借鉴了天然酶如何在精确成形的口袋中捕获氧气和水以推动细胞内反应的方式。

引用: Sun, J., Zhang, Y., Lu, W. et al. Sustained hydrogen peroxide production via MXene-functionalized supramolecular docking. Nat Commun 17, 3993 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70693-9

关键词: 过氧化氢, 光催化, 共价有机骨架, MXene, 太阳能化学